GB/T 18694-2002(二)測量超聲波探頭的性能、聲場等參數(shù)用什么儀器裝置?
測試裝置 圖1所示為測試裝置的示意圖。采用脈沖反射法檢測時,常用尖電脈沖激勵。測試裝置由以下幾部 分組成:脈沖發(fā)生器、接收機、選通閘門(或具備閘門選通回波信號輸出端口的探傷儀)、示波器、頻譜分 析儀和探頭等。示波器和頻譜分析儀的頻率范圍應(yīng)不低于 50 MHz,測試時應(yīng)使用 50Ω的同軸電纜,輸 人到示波器和頻譜分析儀的同軸電纜應(yīng)接人 50Ω的終端匹配電阻。探頭應(yīng)由激勵脈沖激勵,對指定反 射體產(chǎn)生的回波信號進行分析。
對于液浸檢測,應(yīng)通過調(diào)節(jié)探頭的入射方向,使反射體表面產(chǎn)生最大幅度的回波。對于液浸檢測的 聲場測定,通常以不銹鋼小球或鋼絲作為反射體。分析回波波形時,也可使用平板玻璃塊之類的平面反 射體。鋼球的標(biāo)準直徑為4 mm,鋼絲的標(biāo)準直徑為 2.5 mm。在使用本標(biāo)準的雙方取得一致的情況下, 也可采用其他尺寸的球或鋼絲。為避免盛液容器的底面反射影響,被作為反射體使用的鋼球或鋼絲至少 應(yīng)遠離底面50 mm以上。下圖給出了用一個不銹鋼球或一根鋼絲橫截面和一塊玻璃試塊作為反射靶的 液浸試驗裝置。
在接觸檢測中,既使用直聲束探頭(以下簡稱直探頭)也使用斜聲束探頭(以下簡稱斜探頭)。使用直 探頭的接觸檢測,既有按脈沖反射式工作的單探頭檢測,也有按一發(fā)一收方式工作的雙探頭檢測。測定 聲場時,要用具有多個厚度層的階梯試塊,要采用礦質(zhì)油或甘油之類的適當(dāng)藕合劑,探頭與試塊接觸面 之間的壓力應(yīng)保持均恒,所用試塊的厚度應(yīng)大于所用激勵脈沖振鈴寬度的當(dāng)量距離,試塊平正度和平行 度應(yīng)優(yōu)于 0. 02 mm,試塊前后表面的粗糙度應(yīng)在 1. 6-3.2μm之間。圖 3所示為在階梯試塊上進行的 接觸測試。
斜聲束可用兩種方法獲得,一種是使換能器元件在探頭內(nèi)與探頭之z軸形成一夾角(上述夾角以術(shù) 語人射角 a表示);另一種方法是在直探頭上安裝一塊斜楔,輻射到材料內(nèi)的斜聲束既可以是折射縱波, 也可以是折射橫波。
對于接觸檢測用斜探頭的測試,應(yīng)使用 JB/T 10063規(guī)定的試塊,要把探頭安放在能使聲束射向 R100圓弧面的方向,移動探頭位置,使之能接收到最大回波,在 1號標(biāo)準試塊上 R100圓弧面的圓心所 對應(yīng)的探頭位置標(biāo)出探頭的入射點,此點也是超聲束在探頭上的出射點。
探頭人射點確定以后,再按下述方法測定探頭折射角 R,它是輻射聲束軸線與被檢表面法線之夾 角。對于折射角介于400到 75“的探頭,要使探頭聲束射向直徑 50 mm的通孔,在 1號標(biāo)準試塊上探頭人 射點所對應(yīng)的刻度值即為探頭折射角的值。對于折射角在 800左右的探頭,要使探頭聲束射向直徑 1. 5 mm的通孔。測定時,要移動探頭位置,使之能接收到最大回波,此時在 1號標(biāo)準試塊上探頭人射點 所對應(yīng)的刻度值即為探頭折射角的值,偏斜角 Y是聲束同探頭縱軸方向X 的偏斜角度。
探頭波形分析要采用從 1號標(biāo)準試塊上 R100圓弧面的反射回波,對于工作在一發(fā)一收模式的兩 個斜探頭的波形分析,要采用在 1號標(biāo)準試塊的平面上獲得的最大反射信號。
下圖為我公司研制的簡便的脈沖發(fā)射接收裝置,在電腦上即可操作。操作簡單
本文采自《GBT18694-2002無損檢測 超聲檢驗 探頭及其聲場的表征》